化工機(jī)械設(shè)備基礎(chǔ)-第十二章-管殼式換熱器課件

第十二章管殼式換熱器在化工廠的建設(shè)中，換熱器約占總投資的11％。在現(xiàn)代石油煉廠中,換熱器約占全部工藝設(shè)備投資的40％左右，它的先進(jìn)性、合理性和運(yùn)轉(zhuǎn)可靠性格直接影響產(chǎn)品的質(zhì)量、數(shù)量和成本。換熱器熱交換器加熱器冷卻器蒸發(fā)器冷凝器第一節(jié)概述第十二章管殼式換熱器在化工廠的建設(shè)中，換熱器約1衡量一臺(tái)換熱器好壞的標(biāo)準(zhǔn):傳熱效率高，流體阻力小，強(qiáng)度足夠，結(jié)構(gòu)可靠，節(jié)省材料；成本低；制造、安裝、檢修方便。板式換熱器——傳熱效率高、金屬消耗量低，但流體阻力大、強(qiáng)度和剛度差，制造、維修困難。列管式換熱器——雖在傳熱效率、緊湊性、金屬消耗量等方面均不如板式換熱器，但其結(jié)構(gòu)堅(jiān)固、可靠程度高、適應(yīng)性強(qiáng)、材料范圍廣，因而目前仍是石油、化工生產(chǎn)中，尤其是高溫、高壓和大型換熱器的主要結(jié)構(gòu)型式。板式換熱器衡量一臺(tái)換熱器好壞的標(biāo)準(zhǔn):板式換熱器——傳熱效率高、金屬消耗2汽-水熱交換器列管換熱器RV容積式換熱器搪玻璃換熱器汽-水熱交換器列管換熱器RV容積式換熱器搪玻璃換熱器3一、管殼式換熱器的結(jié)構(gòu)及主要零部件一、管殼式換熱器的結(jié)構(gòu)及主要零部件4二、管殼式換熱器的分類1、固定管板式換熱器膨脹節(jié)適用于殼程介質(zhì)清潔，不易結(jié)垢，管程需清洗，溫差不大或溫差大但是殼程壓力不高的場(chǎng)合。二、管殼式換熱器的分類1、固定管板式換熱器膨脹節(jié)52．浮頭式換熱器管束可以抽出，便于清洗。但這類換熱器結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，金屬耗量較大。浮頭處如發(fā)生泄漏時(shí)不便檢查。管束與殼體間隙較大，影響傳熱。適用于管、殼溫差較大，以及介質(zhì)易結(jié)垢的場(chǎng)合。2．浮頭式換熱器管束可以抽出，便于清洗。63、填函式換熱器管束一端可以自由膨脹，造價(jià)也比浮頭式低，檢修、清洗容易，填函處泄漏能及時(shí)發(fā)現(xiàn)。但殼程內(nèi)介質(zhì)有外漏的可能，殼程中不宜處理易揮發(fā)，易燃、易爆、有毒的介質(zhì)。3、填函式換熱器管束一端可以自由膨脹，造價(jià)也比浮頭74．U形管式換熱器適用于管、殼壁溫差較大的場(chǎng)合，尤其是管內(nèi)介質(zhì)清潔不易結(jié)垢的高溫、高壓、腐蝕性較強(qiáng)的場(chǎng)合。4．U形管式換熱器適用于管、殼壁溫差較大的場(chǎng)合，尤其8①殼體直徑的決定和殼體壁厚的計(jì)算；②換熱器封頭選擇，壓力容器法蘭選擇：②管板尺寸確定；④管子拉脫力的計(jì)算；⑤折流板的選擇與計(jì)算；＠溫差應(yīng)力計(jì)算。此外還應(yīng)考慮接管、接管法蘭選擇及開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng)等。三、管殼式換熱器機(jī)械設(shè)計(jì)內(nèi)容

①殼體直徑的決定和殼體壁厚的計(jì)算；三、管殼式換熱器機(jī)械9第二節(jié)管子的選用及其與管板的連接一、管子的選用無(wú)縫鋼管——光管第二節(jié)管子的選用及其與管板的連接一、管子的選用無(wú)縫鋼管—10二、管子與管板的連結(jié)1．脹接——利用脹管器擠壓伸入管板孔中的管子端部，使管端發(fā)生塑性變形，管板孔同時(shí)產(chǎn)生彈性變形，當(dāng)取去脹管器后，管板孔彈性收縮，管板與管子間就產(chǎn)生一定的擠緊壓力，緊密地貼在一起，達(dá)到密封緊固連接的目的。波紋管二、管子與管板的連結(jié)1．脹接——利用脹管器擠壓伸入管板孔中的112．焊接2．焊接123．脹焊結(jié)合——目前較廣泛采用的方法消除應(yīng)力腐蝕和間隙腐蝕，提高使用壽命全焊接板殼式換熱器3．脹焊結(jié)合——目前較廣泛采用的方法消除應(yīng)力腐蝕和間隙腐蝕，13第三節(jié)管板結(jié)構(gòu)1、換熱管排列形式第三節(jié)管板結(jié)構(gòu)1、換熱管排列形式14化工機(jī)械設(shè)備基礎(chǔ)-第十二章-管殼式換熱器課件15化工機(jī)械設(shè)備基礎(chǔ)-第十二章-管殼式換熱器課件16二、管間距最外層換熱管中心至殼體內(nèi)表面的距離不應(yīng)小于換熱管外徑的一半)+l0mm。三、管板受力及其設(shè)計(jì)方法簡(jiǎn)介管束對(duì)管板的支承作用——管板與許多換熱管剛性地固定在一起，因此，管束起著支承的作用，阻礙管板的變形。在進(jìn)行受力分析時(shí)，常把管板看成是放在彈性基礎(chǔ)上的平板，列管就起著彈性基礎(chǔ)的作用。我國(guó)《鋼制管殼式換熱器設(shè)計(jì)規(guī)定》二、管間距最外層換熱管中心至殼體內(nèi)表面的距離不應(yīng)小于換熱管外17四、管程的分程及管板與隔板的連接——七種四、管程的分程及管板與隔板的連接——七種18五、管板與殼體的連接結(jié)構(gòu)可拆式和不可拆式1、當(dāng)管板兼作法蘭時(shí)——五、管板與殼體的連接結(jié)構(gòu)可拆式和不可拆式1、當(dāng)管板兼作法蘭時(shí)192、管板不兼作法蘭時(shí)——2、管板不兼作法蘭時(shí)——202、浮頭式、U形管式及填函式換熱器固定端管板與殼體的連接可拆式2、浮頭式、U形管式及填函式換熱器固定端管板與殼體的連接可拆21第四節(jié)折流板、支承扳、旁路擋板及攔液板的作用與結(jié)構(gòu)一、折流板及支承板橫向縱向弓形圓盤-圓環(huán)形帶扇形切口第四節(jié)折流板、支承扳、旁路擋板及攔液板的作用與結(jié)構(gòu)一、22化工機(jī)械設(shè)備基礎(chǔ)-第十二章-管殼式換熱器課件23二、旁路擋板二、旁路擋板24三、攔液板在立式冷凝器中，為減薄管壁上的液膜而提高傳熱膜系數(shù)三、攔液板在立式冷凝器中，為減薄管壁上的液膜而提高傳熱膜系數(shù)25第五節(jié)溫差應(yīng)力一、管壁與殼壁溫度差引起的溫差應(yīng)力第五節(jié)溫差應(yīng)力一、管壁與殼壁溫度差引起的溫差應(yīng)力26二、管子拉脫力的計(jì)算在操作壓力作用下：在溫差應(yīng)力作用下：二、管子拉脫力的計(jì)算在操作壓力作用下：在溫差應(yīng)力作用下：27管子拉脫力q=qp±qt≤[q]U型管換熱器管子拉脫力q=qp±qt≤[q]U型管換熱器28化工機(jī)械設(shè)備基礎(chǔ)-第十二章-管殼式換熱器課件29化工機(jī)械設(shè)備基礎(chǔ)-第十二章-管殼式換熱器課件30三、溫差應(yīng)力的補(bǔ)償1．減少殼體與管束間的溫度差2．裝設(shè)撓性構(gòu)件3．雙套管溫度補(bǔ)償鈦材換熱器三、溫差應(yīng)力的補(bǔ)償1．減少殼體與管束間的溫度差2．裝設(shè)撓性構(gòu)31化工機(jī)械設(shè)備基礎(chǔ)-第十二章-管殼式換熱器課件32降膜板式蒸發(fā)器

降膜板式蒸發(fā)器33四、膨脹節(jié)膨脹節(jié)的結(jié)構(gòu)及設(shè)置四、膨脹節(jié)膨脹節(jié)的結(jié)構(gòu)及設(shè)置34板式翅片水冷式油冷卻器

板式翅片水冷式油冷卻器35本章習(xí)題螺旋板式換熱器本章習(xí)題螺旋板式換熱器36樹(shù)立質(zhì)量法制觀念、提高全員質(zhì)量意識(shí)。12月-2212月-22Wednesday,December28,2022人生得意須盡歡，莫使金樽空對(duì)月。17:34:5017:34:5017:3412/28/20225:34:50PM安全象只弓，不拉它就松，要想保安全，常把弓弦繃。12月-2217:34:5017:34Dec-2228-Dec-22加強(qiáng)交通建設(shè)管理，確保工程建設(shè)質(zhì)量。17:34:5017:34:5017:34Wednesday,December28,2022安全在于心細(xì)，事故出在麻痹。12月-2212月-2217:34:5017:34:50December28,2022踏實(shí)肯干，努力奮斗。2022年12月28日5:34下午12月-2212月-22追求至善憑技術(shù)開(kāi)拓市場(chǎng)，憑管理增創(chuàng)效益，憑服務(wù)樹(shù)立形象。28十二月20225:34:50下午17:34:5012月-22嚴(yán)格把控質(zhì)量關(guān)，讓生產(chǎn)更加有保障。十二月225:34下午12月-2217:34December28,2022作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)記得牢，駕輕就熟除煩惱。2022/12/2817:34:5017:34:5028December2022好的事情馬上就會(huì)到來(lái)，一切都是最好的安排。5:34:50下午5:34下午17:34:5012月-22一馬當(dāng)先，全員舉績(jī)，梅開(kāi)二度，業(yè)績(jī)保底。12月-2212月-2217:3417:34:5017:34:50Dec-22牢記安全之責(zé)，善謀安全之策，力務(wù)安全之實(shí)。2022/12/2817:34:50Wednesday,December28,2022相信相信得力量。12月-222022/12/2817:34:5012月-22謝謝大家！樹(shù)立質(zhì)量法制觀念、提高全員質(zhì)量意識(shí)。12月-2212月-2237踏實(shí)，奮斗，堅(jiān)持，專業(yè)，努力成就未來(lái)。12月-2212月-22Wednesday,December28,2022弄虛作假要不得，踏實(shí)肯干第一名。17:34:5017:34:5017:3412/28/20225:34:50PM安全象只弓，不拉它就松，要想保安全，常把弓弦繃。12月-2217:34:5017:34Dec-2228-Dec-22重于泰山，輕于鴻毛。17:34:5017:34:5017:34Wednesday,December28,2022不可麻痹大意，要防微杜漸。12月-2212月-2217:34:5017:34:50December28,2022加強(qiáng)自身建設(shè)，增強(qiáng)個(gè)人的休養(yǎng)。2022年12月28日5:34下午12月-2212月-22追求卓越，讓自己更好，向上而生。28十二月20225:34:50下午17:34:5012月-22嚴(yán)格把控質(zhì)量關(guān)，讓生產(chǎn)更加有保障。十二月225:34下午12月-2217:34December28,2022重規(guī)矩，嚴(yán)要求，少危險(xiǎn)。2022/12/2817:34:5017:34:5028December2022好的事情馬上就會(huì)到來(lái)，一切都是最好的安排。5:34:50下午5:34下午17:34:5012月-22每天都是美好的一天，新的一天開(kāi)啟。12月-2212月-2217:3417:34:5017:34:50Dec-22務(wù)實(shí)，奮斗，成就，成功。2022/12/2817:34:50Wednesday,December28,2022抓住每一次機(jī)會(huì)不能輕易流失，這樣我們才能真正強(qiáng)大。12月-222022/12/2817:34:5012月-22謝謝大家！踏實(shí)，奮斗，堅(jiān)持，專業(yè)，努力成就未來(lái)。12月-2212月-238第十二章管殼式換熱器在化工廠的建設(shè)中，換熱器約占總投資的11％。在現(xiàn)代石油煉廠中,換熱器約占全部工藝設(shè)備投資的40％左右，它的先進(jìn)性、合理性和運(yùn)轉(zhuǎn)可靠性格直接影響產(chǎn)品的質(zhì)量、數(shù)量和成本。換熱器熱交換器加熱器冷卻器蒸發(fā)器冷凝器第一節(jié)概述第十二章管殼式換熱器在化工廠的建設(shè)中，換熱器約39衡量一臺(tái)換熱器好壞的標(biāo)準(zhǔn):傳熱效率高，流體阻力小，強(qiáng)度足夠，結(jié)構(gòu)可靠，節(jié)省材料；成本低；制造、安裝、檢修方便。板式換熱器——傳熱效率高、金屬消耗量低，但流體阻力大、強(qiáng)度和剛度差，制造、維修困難。列管式換熱器——雖在傳熱效率、緊湊性、金屬消耗量等方面均不如板式換熱器，但其結(jié)構(gòu)堅(jiān)固、可靠程度高、適應(yīng)性強(qiáng)、材料范圍廣，因而目前仍是石油、化工生產(chǎn)中，尤其是高溫、高壓和大型換熱器的主要結(jié)構(gòu)型式。板式換熱器衡量一臺(tái)換熱器好壞的標(biāo)準(zhǔn):板式換熱器——傳熱效率高、金屬消耗40汽-水熱交換器列管換熱器RV容積式換熱器搪玻璃換熱器汽-水熱交換器列管換熱器RV容積式換熱器搪玻璃換熱器41一、管殼式換熱器的結(jié)構(gòu)及主要零部件一、管殼式換熱器的結(jié)構(gòu)及主要零部件42二、管殼式換熱器的分類1、固定管板式換熱器膨脹節(jié)適用于殼程介質(zhì)清潔，不易結(jié)垢，管程需清洗，溫差不大或溫差大但是殼程壓力不高的場(chǎng)合。二、管殼式換熱器的分類1、固定管板式換熱器膨脹節(jié)432．浮頭式換熱器管束可以抽出，便于清洗。但這類換熱器結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，金屬耗量較大。浮頭處如發(fā)生泄漏時(shí)不便檢查。管束與殼體間隙較大，影響傳熱。適用于管、殼溫差較大，以及介質(zhì)易結(jié)垢的場(chǎng)合。2．浮頭式換熱器管束可以抽出，便于清洗。443、填函式換熱器管束一端可以自由膨脹，造價(jià)也比浮頭式低，檢修、清洗容易，填函處泄漏能及時(shí)發(fā)現(xiàn)。但殼程內(nèi)介質(zhì)有外漏的可能，殼程中不宜處理易揮發(fā)，易燃、易爆、有毒的介質(zhì)。3、填函式換熱器管束一端可以自由膨脹，造價(jià)也比浮頭454．U形管式換熱器適用于管、殼壁溫差較大的場(chǎng)合，尤其是管內(nèi)介質(zhì)清潔不易結(jié)垢的高溫、高壓、腐蝕性較強(qiáng)的場(chǎng)合。4．U形管式換熱器適用于管、殼壁溫差較大的場(chǎng)合，尤其46①殼體直徑的決定和殼體壁厚的計(jì)算；②換熱器封頭選擇，壓力容器法蘭選擇：②管板尺寸確定；④管子拉脫力的計(jì)算；⑤折流板的選擇與計(jì)算；＠溫差應(yīng)力計(jì)算。此外還應(yīng)考慮接管、接管法蘭選擇及開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng)等。三、管殼式換熱器機(jī)械設(shè)計(jì)內(nèi)容

①殼體直徑的決定和殼體壁厚的計(jì)算；三、管殼式換熱器機(jī)械47第二節(jié)管子的選用及其與管板的連接一、管子的選用無(wú)縫鋼管——光管第二節(jié)管子的選用及其與管板的連接一、管子的選用無(wú)縫鋼管—48二、管子與管板的連結(jié)1．脹接——利用脹管器擠壓伸入管板孔中的管子端部，使管端發(fā)生塑性變形，管板孔同時(shí)產(chǎn)生彈性變形，當(dāng)取去脹管器后，管板孔彈性收縮，管板與管子間就產(chǎn)生一定的擠緊壓力，緊密地貼在一起，達(dá)到密封緊固連接的目的。波紋管二、管子與管板的連結(jié)1．脹接——利用脹管器擠壓伸入管板孔中的492．焊接2．焊接503．脹焊結(jié)合——目前較廣泛采用的方法消除應(yīng)力腐蝕和間隙腐蝕，提高使用壽命全焊接板殼式換熱器3．脹焊結(jié)合——目前較廣泛采用的方法消除應(yīng)力腐蝕和間隙腐蝕，51第三節(jié)管板結(jié)構(gòu)1、換熱管排列形式第三節(jié)管板結(jié)構(gòu)1、換熱管排列形式52化工機(jī)械設(shè)備基礎(chǔ)-第十二章-管殼式換熱器課件53化工機(jī)械設(shè)備基礎(chǔ)-第十二章-管殼式換熱器課件54二、管間距最外層換熱管中心至殼體內(nèi)表面的距離不應(yīng)小于換熱管外徑的一半)+l0mm。三、管板受力及其設(shè)計(jì)方法簡(jiǎn)介管束對(duì)管板的支承作用——管板與許多換熱管剛性地固定在一起，因此，管束起著支承的作用，阻礙管板的變形。在進(jìn)行受力分析時(shí)，常把管板看成是放在彈性基礎(chǔ)上的平板，列管就起著彈性基礎(chǔ)的作用。我國(guó)《鋼制管殼式換熱器設(shè)計(jì)規(guī)定》二、管間距最外層換熱管中心至殼體內(nèi)表面的距離不應(yīng)小于換熱管外55四、管程的分程及管板與隔板的連接——七種四、管程的分程及管板與隔板的連接——七種56五、管板與殼體的連接結(jié)構(gòu)可拆式和不可拆式1、當(dāng)管板兼作法蘭時(shí)——五、管板與殼體的連接結(jié)構(gòu)可拆式和不可拆式1、當(dāng)管板兼作法蘭時(shí)572、管板不兼作法蘭時(shí)——2、管板不兼作法蘭時(shí)——582、浮頭式、U形管式及填函式換熱器固定端管板與殼體的連接可拆式2、浮頭式、U形管式及填函式換熱器固定端管板與殼體的連接可拆59第四節(jié)折流板、支承扳、旁路擋板及攔液板的作用與結(jié)構(gòu)一、折流板及支承板橫向縱向弓形圓盤-圓環(huán)形帶扇形切口第四節(jié)折流板、支承扳、旁路擋板及攔液板的作用與結(jié)構(gòu)一、60化工機(jī)械設(shè)備基礎(chǔ)-第十二章-管殼式換熱器課件61二、旁路擋板二、旁路擋板62三、攔液板在立式冷凝器中，為減薄管壁上的液膜而提高傳熱膜系數(shù)三、攔液板在立式冷凝器中，為減薄管壁上的液膜而提高傳熱膜系數(shù)63第五節(jié)溫差應(yīng)力一、管壁與殼壁溫度差引起的溫差應(yīng)力第五節(jié)溫差應(yīng)力一、管壁與殼壁溫度差引起的溫差應(yīng)力64二、管子拉脫力的計(jì)算在操作壓力作用下：在溫差應(yīng)力作用下：二、管子拉脫力的計(jì)算在操作壓力作用下：在溫差應(yīng)力作用下：65管子拉脫力q=qp±qt≤[q]U型管換熱器管子拉脫力q=qp±qt≤[q]U型管換熱器66化工機(jī)械設(shè)備基礎(chǔ)-第十二章-管殼式換熱器課件67化工機(jī)械設(shè)備基礎(chǔ)-第十二章-管殼式換熱器課件68三、溫差應(yīng)力的補(bǔ)償1．減少殼體與管束間的溫度差2．裝設(shè)撓性構(gòu)件3．雙套管溫度補(bǔ)償鈦材換熱器三、溫差應(yīng)力的補(bǔ)償1．減少殼體與管束間的溫度差2．裝設(shè)撓性構(gòu)69化工機(jī)械設(shè)備基礎(chǔ)-第十二章-管殼式換熱器課件70降膜板式蒸發(fā)器

降膜板式蒸發(fā)器71四、膨脹節(jié)膨脹節(jié)的結(jié)構(gòu)及設(shè)置四、膨脹節(jié)膨脹節(jié)的結(jié)構(gòu)及設(shè)置72板式翅片水冷式油冷卻器

板式翅片水冷式油冷卻器73本章習(xí)題螺旋板式換熱器本章習(xí)題螺旋板式換熱器74樹(shù)立質(zhì)量法制觀念、提高全員質(zhì)量意識(shí)。12月-2212月-22Wednesday,December28,2022人生得意須盡歡，莫使金樽空對(duì)月。17:34:5017:34:5017:3412/28/20225:34:50PM安全象只弓，不拉它就松，要想保安全，常把弓弦繃。12月-2217:34:5017:34Dec-2228-Dec-22加強(qiáng)交通建設(shè)管理，確保工程建設(shè)質(zhì)量。17:34:5017:34:5017:34Wednesday,December28,2022安全在于心細(xì)，事故出在麻痹。12月-2212月-2217:34:5017:34:50December28,2022踏實(shí)肯干，努力奮斗。2022年12月28日5:34下午12月-2212月-22追求至善憑技術(shù)開(kāi)拓市場(chǎng)，憑管理增創(chuàng)效益，憑服務(wù)樹(shù)立形象。28十二月20225:34:50下午17:34:5012月-22嚴(yán)格把控質(zhì)量關(guān)，讓生產(chǎn)更加有保障。十二月225:34下午12月-2217:34December28,2022作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)記得牢，駕輕就熟除煩惱。2022/12/2817:34:5017:34:5028December2022好的事情馬上就會(huì)到來(lái)，一切都是最好的安排。5:34:50下午5:34下午17:34:5012月-22一馬當(dāng)先，全員舉績(jī)，梅開(kāi)二度，業(yè)績(jī)保底。12月-2212月-2217:3417:34:5017:34:50Dec-22牢記安全之責(zé)，善謀安全之策，力務(wù)安全之實(shí)。2022/12/2817:34:50Wednesday,December28,2022相信相信得力量。12月-222022/12/2817:34:5012月-22謝謝大家！樹(shù)